science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

sneller, nauwkeurigere kankerdetectie met nanodeeltjes

Deze illustratie laat zien hoe menselijke borstkankercellen in een muismodel werden "achtervolgd" met nieuwe zeldzame-aarde-sondes op nanoschaal die intraveneus werden geïnjecteerd. Als het onderwerp verlicht is, de sondes gloeien in een infrarood lichtbereik dat gevoeliger is dan andere optische vormen van verlichting. In dit geval, de sondes tonen de verspreiding van kankercellen naar de bijnieren en femur (dij) botten. Krediet:Harini Kantamneni en professor Prabhas Moghe/Rutgers University New Brunswick

Met behulp van lichtemitterende nanodeeltjes, Wetenschappers van Rutgers University-New Brunswick hebben een zeer effectieve methode uitgevonden om kleine tumoren te detecteren en hun verspreiding te volgen, mogelijk leidend tot een vroegere opsporing van kanker en een nauwkeurigere behandeling.

De technologie, vandaag aangekondigd, zou de genezingspercentages en overlevingstijden van patiënten kunnen verbeteren.

"We hebben altijd de droom gehad dat we de progressie van kanker in realtime kunnen volgen, en dat is wat we hier hebben gedaan, " zei Prabhas V. Moghe, een corresponderende auteur van de studie en onderscheiden hoogleraar biomedische technologie en chemische en biochemische technologie aan de Rutgers-New Brunswick. "We hebben de ziekte in de zeer beginnende stadia gevolgd."

De studie, vandaag online gepubliceerd in Natuur Biomedische Technologie , toont aan dat de nieuwe methode beter is dan magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en andere kankerbewakingstechnologieën. Het onderzoeksteam omvatte de belangrijkste onderzoeksinstelling van Rutgers (Rutgers University-New Brunswick) en het academische gezondheidscentrum (Rutgers Biomedical and Health Sciences, of RBHS).

"De achilleshiel van chirurgisch management voor kanker is de aanwezigheid van micrometastasen. Dit is ook een probleem voor een juiste stadiëring of behandelingsplanning. De nanosondes die in dit artikel worden beschreven, zullen een lange weg gaan om deze problemen op te lossen, " zei Dr. Steven K. Libutti, directeur van het Rutgers Cancer Institute in New Jersey. Hij is senior vice-president oncologiediensten voor RWJBarnabas Health en vice-kanselier voor kankerprogramma's voor Rutgers Biomedical and Health Sciences.

Het vermogen om vroege tumoren te herkennen die zich beginnen te verspreiden, blijft een grote uitdaging bij de diagnose en behandeling van kanker, omdat de meeste beeldvormingsmethoden geen kleine kankerachtige laesies detecteren. Maar de Rutgers-studie laat zien dat kleine tumoren bij muizen kunnen worden opgespoord met de injectie van nanosondes, die microscopische optische apparaten zijn, die kortgolvig infrarood licht uitzenden terwijl ze door de bloedbaan reizen - zelfs kleine tumoren in meerdere organen volgen.

De nanosondes waren significant sneller dan MRI's bij het detecteren van de minieme verspreiding van kleine laesies en tumoren in de bijnieren en botten bij muizen. Dat zou zich waarschijnlijk vertalen in detectie maanden eerder bij mensen, mogelijk resulterend in geredde levens, zei Vidya Ganapathy, een corresponderende auteur en assistent-onderzoeksprofessor bij de afdeling Biomedische Technologie.

"Kankercellen kunnen zich in verschillende nissen in het lichaam nestelen, en de sonde volgt de verspreidende cellen waar ze ook gaan, " zei ze. "Je kunt de tumoren intelligent behandelen omdat je nu het adres van de kanker kent."

De technologie kan worden gebruikt om de meer dan 100 soorten kanker op te sporen en te volgen, en binnen vijf jaar beschikbaar zou kunnen zijn, zei Moghe. Real-time surveillance van laesies in meerdere organen zou moeten leiden tot nauwkeurigere pre- en post-therapie monitoring van kanker.

"Je kunt mogelijk het stadium van de kanker bepalen en dan uitzoeken wat de juiste aanpak is voor een bepaalde patiënt, " hij zei.

In de toekomst, nanosondes kunnen bij elke operatie worden gebruikt om weefsels te markeren die chirurgen willen verwijderen, aldus de onderzoekers. De sondes kunnen ook worden gebruikt om de effectiviteit van immunotherapie te volgen, waaronder het stimuleren van het immuunsysteem om kankercellen te bestrijden.